在特高频检测法中特高频天线扮演着非常重要的角色。特高频天线根据天线安装位置的不同可分为内置天线和外置天线2种。其中典型的内置天线包括套筒单极子天线、Hilbert 分形天线和Goubau天线,通常安装在维修手孔(人孔)和放油阀处。内置天线具有检测灵敏度高以及电磁干扰小的优点,但是已投运的变压器通常不允许进行改造。而常用的外置天线包括阿基米德螺旋天线、平面等角螺旋天线和介质窗传感器,能够安装在介质窗和套管处。 其中,在介质窗处安装传感器是国际大电网会议(CIGRE)推荐的一种方式,也是国外最为常用的一种方式。不过,介质窗需要在变压器出厂时预留,因此国内大量已投运的变压器没有办法进行改造。套管处安装传感器则因传感器会影响爬电距离而没有得到广泛应用。而750 kV 油浸式变压器具有一定的特殊性,其箱体采用桶式结构,变压器顶盖桶体和底座之间采用橡胶垫通过螺栓连接密封,形成环绕变压器一周的联接接缝,这些接缝的宽度约为2cm,电磁波能够从接缝处泄漏出,从而为变压器局部放电在线监测提供了新途经。
局部放电检测则是发现电缆绝缘中缺陷,保障电缆安全正常运行的重要手段。当电缆绝缘内部存在缺陷时,会导致电缆内部局部放电的发生。通过检测电缆绝缘内部发生局部放电时所产生的声、光、电信号及化学物质,可以实现对电缆局部放电的检测和定位。 而测量局部放电最大的问题就是抗干扰问题,由电缆特性决定的局部放电频率会被空间中许多的无线电干扰,导致不能够最终确定是干扰信号还是局部放电信号,只有确保抗干扰能力,才能提高试验水平。
局部放电检测特高频(UHF)法检测主要用于检测局部放电产生的电磁波信号,并且广泛应用于GIS。但因为GIS结构可对其产生影响,局放产生的电磁信号的波形与幅值等参数在其通过GIS传播至UHF传感器时发生变化,导致评估局部放电源信号的复杂性大大增加。因此,针对局放电磁波信号在GIS中传输特点的研究,对特高频法十分有意义。GIS为同轴结构,信号传输特性与频率密切相关。对工频下的传输特性可利用电气集总参数来等效,瞬态信号传输时应看作分布参数的传输线,对微波则应视为同轴波导。 据实验分析,局放信号在GIS同轴结构中以横向磁波(Transverse Magnetic-TM)和横向电波(Transverse Electric-TE)进行传输。此外,GIS的特性阻抗与波阻抗因其存在绝缘子而不连续,导致高频波数次折反射其内部结构中。因此,局放电的UHF信号异常复杂。